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Werkstofftechnik Zusammenfassung Benennen Sie und beschreiben Sie einen Versuch der mechanischen Werkstoffprüfung, der Ihnen die Ermittlung von Festigkeitskennwerten sowie des E-Moduls ermöglicht. (Versuchsaufbau, Versuchsführung) (3 Punkte) Der Zugversuch: Der Zugversuch misst den Widerstand einer Zugprobe, die aus dem zu charakterisierenden Werkstoff gefertigt wird, gegen eine statische oder langsam ansteigende Kraft F (Last). Begriffe: Zugprobe, Spannungsdehungsdiagramm, Hooksches Gesetz: σ=E*ε, Festigkeitskennwerte: Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehngrenze 0,2%, Bruchdehnung, Brucheinschnürung, Elastizitätsmodul Skizzieren Sie je ein Spannungs-Dehnungsdiagramm für reines Eisen und den Stahl S355 und bestimmen Sie zeichnerisch jeweils die Streckgrenze, den E-Modul sowie die Bruchdehnung nach dem Bruch! (6 Punkte) S355 = Mindeststreckgrenze 355 MPA
Wovon hängt der E-Modul ab? eine starke Bindungskraft führt zu einem hohen E-Modul und umgekehrt Ferritischer Stahl (KRZ): 210.000N/mm² Austenitischer Stahl (durch LE, KFZ): 195.000N/mm² Aluminium (KFZ): 70.000N/mm² Warum nimmt die Streckgrenze eines Metalls zu, wenn es nach einer Kaltumformung erneut geprüft wird?
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Zur Erzielung hoher Festigkeit wird bei höherfesten Stählen u. a. ein extrem feinkörniges Gefüge angestrebt. Was ist das für ein Gefüge? Viele Keime; ferritisch–perlitisches Gefüge; entsprechend Wärmebehandelt Skizzieren Sie eine Korngrenzenätzung in der Seitenansicht! Wie kommt diese Zustande? (2 Punkte) 1. Schleifen 2. Polieren 3. Ätzen Welche dieser Verfahren und Mechanismen dienen zur Festigkeitssteigerung? Versetzungsannihilation nein Ausscheidungshärtung ja, durch Legieren Kornfeinung ja Martensitische Umwandlung ja, durch Härten, d.h. rasches Abkühlen Kaltverfestigung ja Diffusion ja, Festigkeitssteigerung durch Diffusion des Kohlenstoffs (aufkohlen) Weichglühen nein Was ist die Ursache für die Korrosionsschutzwirkung von Zink? eine Metalloberfläche wird spontan mit einer oxidähnlichen Schicht bedeckt, der so genannten Passivschicht -> trifft für Zink zu Beispiel zur Verarbeitung von C45 und 42CrMo4: Antriebswelle Was ist Vergüten? Vergütung bezeichnet die Kombination aus Härten und Anlassen von Stahl, um mit dieser Wärmebehandlung das Material mit hoher Festigkeit bei gleichzeitig hohen Zähigkeitseigenschaften zu versehen.
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Hierbei wird in der Regel ein martensitisches Gefüge, bei manchen Werkstoffen auch eine Zwischenstufe oder ein Gemisch aus Martensit und Zwischenstufe, erzeugt. Diese Gefüge haben für die jeweilige Stahlsorte die höchstmögliche Härte. Als Abschreckmedium kommen je nach Werkstoff entweder Wasser, Öl, Salzbad oder Luft in Betracht. Im Allgemeinen müssen Stähle mit wenig Kohlenstoff und niedrigem Legierungsanteil schroffer abgekühlt werden als Stähle mit mehr Kohlenstoff und höherem Anteil an Legierungselementen. Der Anlassvorgang findet je nach Stahlsorte und Verwendungszweck bei Temperaturen zwischen 400° und 700° C statt. Je nach den verlangten mechanischen Eigenschaften werden die Werkstücke auf dieser Temperatur unterschiedlich lange gehalten und im Allgemeinen an Luft abgekühlt. Als Faustregel für die Anlasszeit gilt: doppelte Haltezeit als die Haltezeit des Materials auf der Austenitisierungstemperatur beim Härten. Durch den Anlassvorgang hat man eine große Variabilität hinsichtlich der erreichbaren Eigenschaftskombinationen, wobei ein Anstieg in der Zähigkeit und Duktilität des Werkstoffs immer mit einem Abfall der Härte und der Festigkeit einhergeht.
Skizzieren Sie den Temperatur-Zeitverlauf für das Vergüten! siehe oben Welche Eigenschaften werden durch Vergüten erreicht? hohe Festigkeit bei gleichzeitig hohen Zähigkeitseigenschaften
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Zeichnen Sie die Abkühlungskurve für C45 und legen Sie den Beweis von Unstetigkeiten mit Hilfe der Gibb’schen Phasenregel dar! F=K-P+1 F= Freiheitsgrade (T, c), K= Anzahl der Komponenten im System, P= Anzahl der Phasen F=0 -> Haltepunkt F=1 Knickpunkt Aus welchen Gefügebestandteilen besteht das Normalgeglühte Gefüge des C45? Skizzieren Sie das Gefüge! Ferrit + Perlit siehe e) Welches Prüfverfahren wird für welchen Fehler angewandt? (mehrere Kombinationen möglich) ???? Prüfverfahren Fehler Röntgen Ultraschall Magnetische Methode Lunker -> Ultraschall; Röntgen; Magnetische Methode Oberflächenriss unter 45° Magnetische Methode Oberflächenriss Magnetische Methode; Innenriss Magnetische Methode; Ultraschall; Röntgen Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung: Gefügeuntersuchung: Ziel: · Entwicklung und Verbesserung von Werkstoffen und Herstellungsprozessen · Materialfehler erkennen · Schadensfälle klären Geräte: Licht-Mikroskop LM (oberflächig, Gefügebilder) à wenn Material undurchsichtig Raster-Elektronenmikroskop REM (Bruchflächen) à Oberfläche wird mit Elektronenstrahl abgerastert Transmissions-Elektronenmikroskop TEM (Gitterfehler)
Zur Gefüge Überprüfung: Eindringverfahren (Nutzt Kapillarwirkung von Farbigen Flüssigkeiten die in der Oberfläche Fehler sichtbar machen)
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Warum ist der Sprödbruch eine gefährliche Bruchform? | ||||||||||||
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